Sự tiếp nhận miRNA từ sữa trong chế độ ăn của người lớn: một nghiên cứu xác thực

F1000Research - Tập 5 - Trang 721
A. Auerbach1, Gopi Vyas1, Anne Li1, Marc K. Halushka2, Kenneth W. Witwer1,3
1Department of Molecular and Comparative Pathobiology, The Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD
2Department of Pathology, The Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD
3Department of Neurology, The Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD

Tóm tắt

Sữa mẹ rất giàu chất dinh dưỡng cũng như axit nucleic bao gồm cả microRNA (miRNA). Trong một báo cáo gần đây, những người trưởng thành uống sữa bò dường như có mức lưu hành của các miRNA miR-29b-3p và miR-200c-3p tăng lên. Bởi vì các miRNA này là đồng đẳng giữa người và bò, nên kết quả này có thể được giải thích bởi sự xâm nhập của xeno-miRNA, điều chỉnh miRNA nội sinh, hoặc cả hai. Cần thêm nhiều dữ liệu để xác thực kết quả và khám phá những thay đổi liên quan đến sữa khác trong các miRNA lưu hành. Mẫu từ nghiên cứu đã công bố được thu thập, và 223 đặc trưng RNA nhỏ đã được lập hồ sơ bằng OpenArray tùy chỉnh, tiếp theo là các thử nghiệm PCR định lượng riêng lẻ cho các miRNA được chọn. Thêm vào đó, dữ liệu giải trình tự RNA nhỏ (RNA-seq) thu được từ các mẫu huyết tương của cùng một dự án đã được phân tích để tìm miRNA của người và miRNA duy nhất của bò. OpenArray không tiết lộ tín hiệu miRNA nào bị thay đổi đáng kể sau khi tiêu thụ sữa, và điều này đã được xác nhận bởi qPCR. Dữ liệu giải trình tự huyết tương không chứa các đọc miR-29b hoặc miR-200c và không có sự lập bản đồ nhất quán của các miRNA duy nhất của bò theo lượng tiêu thụ. Kết luận, các kết quả không hỗ trợ sự chuyển giao của xeno-miRNA từ chế độ ăn uống vào tuần hoàn của người trưởng thành.

Từ khóa

#miRNA #sữa bò #người trưởng thành #chế độ ăn uống #xeno-miRNA

Tài liệu tham khảo

K Witwer, 2012, XenomiRs and miRNA homeostasis in health and disease: Evidence that diet and dietary miRNAs directly and indirectly influence circulating miRNA profiles., RNA Biol., 9, 1147-54, 10.4161/rna.21619

D Bartel, 2009, MicroRNAs: target recognition and regulatory functions., Cell., 136, 215-33, 10.1016/j.cell.2009.01.002

G Hutvágner, 2002, A microRNA in a multiple-turnover RNAi enzyme complex., Science., 297, 2056-60, 10.1126/science.1073827

G Meister, 2004, Human Argonaute2 mediates RNA cleavage targeted by miRNAs and siRNAs., Mol Cell., 15, 185-97, 10.1016/j.molcel.2004.07.007

T Farazi, 2008, The growing catalog of small RNAs and their association with distinct Argonaute/Piwi family members., Development., 135, 1201-14, 10.1242/dev.005629

H Seitz, 2009, Redefining microRNA targets., Curr Biol., 19, 870-3, 10.1016/j.cub.2009.03.059

N Kosaka, 2010, microRNA as a new immune-regulatory agent in breast milk., Silence., 1, 7, 10.1186/1758-907X-1-7

M Zonneveld, 2014, Recovery of extracellular vesicles from human breast milk is influenced by sample collection and vesicle isolation procedures., J Extracell Vesicles., 3, 10.3402/jev.v3.24215

X Chen, 2010, Identification and characterization of microRNAs in raw milk during different periods of lactation, commercial fluid, and powdered milk products., Cell Res., 20, 1128-37, 10.1038/cr.2010.80

S Baier, 2014, MicroRNAs are absorbed in biologically meaningful amounts from nutritionally relevant doses of cow milk and affect gene expression in peripheral blood mononuclear cells, HEK-293 kidney cell cultures, and mouse livers., J Nutr., 144, 1495-500, 10.3945/jn.114.196436

K Witwer, 2014, Diet-responsive mammalian miRNAs are likely endogenous., J Nutr., 144, 1880-1, 10.3945/jn.114.202523

A He, 2007, Overexpression of micro ribonucleic acid 29, highly up-regulated in diabetic rats, leads to insulin resistance in 3T3-L1 adipocytes., Mol Endocrinol., 21, 2785-94, 10.1210/me.2007-0167

A Bagge, 2012, MicroRNA-29a is up-regulated in beta-cells by glucose and decreases glucose-stimulated insulin secretion., Biochem Biophys Res Commun., 426, 266-72, 10.1016/j.bbrc.2012.08.082

A Pandey, 2011, miR-29a levels are elevated in the db/db mice liver and its overexpression leads to attenuation of insulin action on PEPCK gene expression in HepG2 cells., Mol Cell Endocrinol., 332, 125-33, 10.1016/j.mce.2010.10.004

E Hennessy, 2010, Identification of microRNAs with a role in glucose stimulated insulin secretion by expression profiling of MIN6 cells., Biochem Biophys Res Commun., 396, 457-62, 10.1016/j.bbrc.2010.04.116

M McAlexander, 2013, Comparison of Methods for miRNA Extraction from Plasma and Quantitative Recovery of RNA from Cerebrospinal Fluid., Front Genet., 4, 83, 10.3389/fgene.2013.00083

J Tosar, 2014, Mining of public sequencing databases supports a non-dietary origin for putative foreign miRNAs: underestimated effects of contamination in NGS., RNA., 20, 754-7, 10.1261/rna.044263.114

K Witwer, 2014, Transfer and functional consequences of dietary microRNAs in vertebrates: concepts in search of corroboration: negative results challenge the hypothesis that dietary xenomiRs cross the gut and regulate genes in ingesting vertebrates, but important questions persist., Bioessays, 36, 394-406, 10.1002/bies.201300150

M McCall, 2016, A benchmark for microRNA quantification algorithms using the OpenArray platform., BMC Bioinformatics., 17, 138, 10.1186/s12859-016-0987-8

V Chu, 2008, MeV+R: using MeV as a graphical user interface for Bioconductor applications in microarray analysis., Genome Biol., 9, R118, 10.1186/gb-2008-9-7-r118

R Edgar, 2002, Gene Expression Omnibus: NCBI gene expression and hybridization array data repository., Nucleic Acids Res., 30, 207-10, 10.1093/nar/30.1.207

E Clough, 2016, The Gene Expression Omnibus Database., Methods Mol Biol., 1418, 93-110, 10.1007/978-1-4939-3578-9_5

C Chen, 2005, Real-time quantification of microRNAs by stem-loop RT-PCR., Nucleic Acids Res., 33, e179, 10.1093/nar/gni178

A Baras, 2015, miRge - A Multiplexed Method of Processing Small RNA-Seq Data to Determine MicroRNA Entropy., PLoS One., 10, e0143066, 10.1371/journal.pone.0143066

D Vitsios, 2015, Chimira: analysis of small RNA sequencing data and microRNA modifications., Bioinformatics., 31, 3365-7, 10.1093/bioinformatics/btv380

M Love, 2014, Moderated estimation of fold change and dispersion for RNA-seq data with DESeq2., Genome Biol., 15, 550, 10.1186/s13059-014-0550-8

B Langmead, 2009, Ultrafast and memory-efficient alignment of short DNA sequences to the human genome., Genome Biol., 10, R25, 10.1186/gb-2009-10-3-r25

A Kozomara, 2014, miRBase: annotating high confidence microRNAs using deep sequencing data., Nucleic Acids Res., 42, D68-73, 10.1093/nar/gkt1181

H Izumi, 2015, Bovine milk exosomes contain microRNA and mRNA and are taken up by human macrophages., J Dairy Sci., 98, 2920-33, 10.3168/jds.2014-9076

C Bağcı, 2016, One Step Forward, Two Steps Back; Xeno-MicroRNAs Reported in Breast Milk Are Artifacts., PLoS One., 11, e0145065, 10.1371/journal.pone.0145065

J Ai, 2010, Circulating microRNA-1 as a potential novel biomarker for acute myocardial infarction., Biochem Biophys Res Commun., 391, 73-7, 10.1016/j.bbrc.2009.11.005

J Shu, 2015, Computational Characterization of Exogenous MicroRNAs that Can Be Transferred into Human Circulation., PLoS One., 10, e0140587, 10.1371/journal.pone.0140587

Homo sapiens (ID 307561) - BioProject - NCBI

O Kent, 2014, Lessons from miR-143/145: the importance of cell-type localization of miRNAs., Nucleic Acids Res., 42, 7528-38, 10.1093/nar/gku461

J Laubier, 2015, No effect of an elevated miR-30b level in mouse milk on its level in pup tissues., RNA Biol., 12, 26-9, 10.1080/15476286.2015.1017212

A Title, 2015, Uptake and Function Studies of Maternal Milk-derived MicroRNAs., J Biol Chem., 290, 23680-91, 10.1074/jbc.M115.676734

K Howard, 2015, Loss of miRNAs during processing and storage of cow’s (Bos taurus) milk., J Agric Food Chem., 63, 588-92, 10.1021/jf505526w

S Mlotshwa, 2015, A novel chemopreventive strategy based on therapeutic microRNAs produced in plants., Cell Res., 25, 521-4, 10.1038/cr.2015.25

H Liang, 2015, Effective detection and quantification of dietetically absorbed plant microRNAs in human plasma., J Nutr Biochem., 26, 505-12, 10.1016/j.jnutbio.2014.12.002

K Witwer, 2015, Contamination or artifacts may explain reports of plant miRNAs in humans., J Nutr Biochem., 26, 1685, 10.1016/j.jnutbio.2015.09.004

T Wolf, 2015, The Intestinal Transport of Bovine Milk Exosomes Is Mediated by Endocytosis in Human Colon Carcinoma Caco-2 Cells and Rat Small Intestinal IEC-6 Cells., J Nutr., 145, 2201-6, 10.3945/jn.115.218586

K Cottrill, 2014, Diet-Derived MicroRNAs: Separating the Dream from Reality., microRNA Diagnostics Ther., 1, 46-57, 10.2478/micrnat-2014-0001

J Petrick, 2013, Safety assessment of food and feed from biotechnology-derived crops employing RNA-mediated gene regulation to achieve desired traits: a scientific review., Regul Toxicol Pharmacol., 66, 167-76, 10.1016/j.yrtph.2013.03.008

A Auerbach, 2016, Dataset: Uptake of dietary milk miRNAs by adult humans: a validation study., Open Science Framework., 10.17605/OSF.IO/M9RQ2